После того как в сентябре 1922 года Министерство авиации наконец заключило с компанией Supermarine небольшой контракт на производство летающих лодок Seagull, а в феврале и июне 1923 года были заказаны дополнительные партии финансовое положение компании стабилизировалось. Хьюберт Скотт-Пейн вел переговоры с компанией Лондонской и Юго-Западной железнодорожными компаниями, администрацией Саутгемптонских доков и руководством компании Asiatic Petroleum Co с целью организации коммерческого авиасообщения между Саутгемптоном и Нормандскими островами, а затем и французскими прибрежными городами, для чего компания Supermarine предоставила бы самолет.
В начале 1923 года было создано совместное предприятие British Maritime Air Navigation Co Ltd. В конце 1922 года начались проектные работы по созданию подходящей шестиместной летающей лодки-амфибии, которая впоследствии получила обозначение Sea Eagle. Это была конечная точка серии аналогичных по размерам одномоторных летающих лодок-амфибий с толкающими воздушными винтами, серии, работы по которой были начаты в середине 1921 года. Сама по себе конструкция новой летающей лодки не представляла собой ничего выдающегося, она была функциональной – не больше и не меньше того, что должно было быть. В истинном духе компании Supermarine это должна была стать лодка, которая будет летать; по внешнему виду она была похожа на комфортабельный катер, к которому были прикреплены крылья. Были заказаны три самолета, поддержанные правительственным грантом. Первый полет состоялся в июне 1923 года, а 25 сентября начались полеты на остров Гернси.
Когда Королевский аэроклуб начал подготовку к шнейдеровским гонкам 1923 года, вскоре стало очевидно, что британская авиастроительная промышленность вновь не проявляет особого интереса к разработке подходящих гоночных гидросамолетов для национальной команды. Руководство аэроклуба обратились к представителям авиапромышленности просьбой проявить немного больше энтузиазма. Просьба была проигнорирована, и вскоре стало ясно, что ни на одной чертежной доске нет новых проектов.
У компании Supermarine было мало свободных проектных мощностей, но Хьюберта Скотта-Пейна убедили хотя бы попытаться защитить трофей, который его компания выиграла в предыдущем году. Летающую лодку Sea Lion II откатили обратно в цех, и Реджинальд Митчелл быстро спроектировал новые крылья с уменьшенным размахом и ряд простых мер по снижению сопротивления, наиболее заметным из которых стал аккуратный обтекаемый капот круглого поперечного сечения. Модернизированный гоночный самолет Sea Lion III вряд ли можно было назвать ультрасовременным, но в результате он стал быстрее по сравнению со своим предыдущим вариантом даже несмотря на то, что на воде он стал довольно «подвижным». Окажется ли Sea Lion III способным отстоять трофей или нет полностью зависело от того, что пришлет противник.
В соединенных Штатах заявили о намерении принять участие в шнейдеровских гонках командой ВМС США. В течение последних нескольких лет американские Флот и Армия финансировали гоночные самолеты в рамках общей исследовательской программы по созданию высокоскоростных самолетов и двигателей; машины Армии и Флота соревновались друг с другом в рамках национальных авиагонок и в борьбе за рекорд скорости. Предполагалось, что в американскую команду, которая примет участие в гонках за кубок Шнейдера, войдут оснащенные поплавками новейшие версии этих самолетов. Американская команда с легкостью выиграла бы шнейдеровские гонки 1923 года если бы не аварии и механические неисправности, с которыми сталкивались ее гидросамолеты.
Судьба сделала все возможное в пользу компании Supermarine, преследуя соперничающие иностранные команды невероятным количеством аварий и механических неполадок. Однако у других британских участников были схожие проблемы: летающая лодка Blackburn Pellet, которая, как и Sea Lion, была изготовлена на основе корпуса лодки, созданной в войну по спецификации N.1b, потерпела крушение во время взлета. Тем не менее, в день гонок два поплавковых гидросамолета Curtiss CR3 американской команды летели безупречно, отодвинув Sea Lion III на далекое третье место.
Параллельно шнейдеровским гонкам в компании Supermarine полным ходом велись работы над двухмоторной летающей лодкой-амфибией Swan. Хотя компания Supermarine проектировала Swan в качестве гражданского самолета фактически это была пустой корпус без внутренней отделки и иллюминаторов в том месте, где должен был находиться пассажирский салон. Два двигателя Rolls-Royce Eagle были установлены на прочных перевернутых пирамидальных рамах над нижним крылом. Данную конструкцию в компании Supermarine посчитали достаточно современной и пригодной для патентования.
По неизвестным причинам крылья были спроектированы так, чтобы консоли складывались вперед, что было скорее особенностью конструкции военных самолетов, чем чем-то необходимым для авиалайнера. Убиравшиеся вперед основные стойки шасси, разработанные Митчеллом для амфибии, предложенной авиакомпании Instone Air Line, было отклонено и заменено вариантом стандартной для компании Supermarine внешней системы уборки; в данной системе точка поворота располагалась на внешней раме под нижним крылом, а не как обычно на борту корпуса.
Центроплан крыла был спроектирован заново с использованием радикально новой формы конструкции; теперь структура крыла была соединена диагональными стержнями и образовывала прочную ферму Уоррена, обходясь без обычных несущих расчалок и обратных расчалок и оставляя только тросы с меньшим углом наклона между передней и задней парами стоек. то была жесткая система с низкими затратами на техническое обслуживание.
Замена летающих лодок Felixstowe
После окончания Первой Мировой войны Королевскими ВВС были сохранены несколько устаревших летающих лодок Felixstowe. Эти машин лишь изредка поднимались в воздух, выполнение ими наступательных задач и патрулирования уже практически не имели значения, и поначалу не было большого давления с чьей-либо стороны относительно их замены. Однако к 1923 году Королевские ВВС, наконец, достигли точки, когда этим лодкам было необходимо найти замену.
В середине 1917 года Адмиралтейство оценивало ожидаемый срок службы отдельных летающих лодок Felixstowe всего в шесть месяцев, поэтому их недостатки, возможно, не имели большого значения. В послевоенный период срок службы летающей лодки было необходимо значительно увеличить. Кроме того, новые летающие лодки, предназначенные для замены лодок Felixstowe, помимо патрулирования вокруг Британских островов должны была быть развернуты по всему миру на принадлежащих Британии прибрежных территориях, где они должны были эксплуатироваться при ограниченной технической поддержке и на стоянке проводить значительное количество времени пришвартованными, а не выведенными на берег. Для удовлетворения этих требований новые летающие лодки должны были быть более прочными, чем лодки Felixstow, которых они должны были заменить.
Министерством авиации была выпущена спецификация 9/23, требовавшая создания трехмоторной летающей лодки с улучшенными наступательными и оборонительными возможностями, обеспечиваемыми размещением оборонительных позиций в «боевых марсах» с широкими секторами обстрела. Концепция «боевого марса» – гондолы, в которой можно было разместить один или несколько пулеметов вдали от фюзеляжа, например, на внешних консолях крыла или в другом месте самолета, – получила одобрение командования Королевских ВВС незадолго до выпуска спецификации. В качестве эксперимента двухмоторный бомбардировщик Vickers Virginia был модифицирован таким образом, что две такие гондолы были установлены на передней кромке верхнего крыла далеко за зонами ометания пропеллеров. Позднее для сравнения была протестирована подобная установка с гондолой на задней кромке.
Спецификация привлекла внимание нескольких компаний – краткий период, когда компания Supermarine была практически свободна от конкуренции, остался в прошлом. Компания Vickers разработала некоторые предварительные соображения в отношении летающих лодок, которые, возможно, были последними перед тем, как она в 1927 году поглотила компанию Supermarine. Компания Short Brothers подала заявки на получение патентов, охватывавшие как минимум три различных конструкции гондол для летающих лодок, что позволяет предположить, что она также готовилась к конкурсу с одним или несколькими проектами.
Одна из идей компании Short Brothers состояла в том, чтобы разместить пулеметную позицию в задней части увеличенных подкрыльевых поплавков чтобы позволить стрелку перемещаться между поплавками и лодочным корпусом по проходу внутри нижнего крыла. Это, конечно же, подчеркивало самый слабый аспект концепции; поскольку верхняя часть самолета находилась на некотором расстоянии от фюзеляжа, стрелку было сложно перемещаться между ними во время полета, а это означало, что ему пришлось бы провести большую часть боевого вылета на открытом воздухе, не имея возможности связаться с другими членами экипажа. Ситуация была далека от идеальной, но, тем не менее, считалось, что ее стоит реализации.
В конце 1923 года компания Supermarine начала работу над проектом, отвечавшим требованиям спецификации 9/23, что привело к созданию Реджинальдом Митчеллом еще одной совершенно новой конструкции большой летающей лодки, которая практически во всех отношениях отличалась от созданных примерно в это же время летающих лодок Scylla и Swan. Окончательные компоновочные чертежи датированы ноябрем 1923 года; на этих чертежах изображена большая летающая лодка, оснащенная тремя двигателями Napier Lion, из которых два боковых вращали тянущие пропеллеры, а третий центральный – толкающий пропеллер. На верхнем крыле были размещены у задней кромки два «боевых марсы».
До начала работ по этому проекту все более крупные летающие лодки компании Supermarine с корпусами конструкции Линтона Хоупа были довольно широкими; они имели ширину и высоту более 6 футов (1,8 м) при длине более 40 футов (12,1 м) и установленной на верхней части корпуса отличались отдельной обтекаемой конструкцией, вмещавшей в себя кабину пилота. Это обеспечивало большой объем внутреннего пространства, полностью подходящего для коммерческого перевозчика или, как в случае летающей лодки Scylla – самолета, предназначенного для длительного пребывания в море в составе флота.
Однако в случае с летающей лодкой, проектируемой по спецификации 9/23, упор был сделан на аэродинамические улучшения. Хотя корпус имел похожее поперечное сечение, теперь он был значительно длиннее, а кабина с тандемным размещением сидений была перемещена ближе к носовой оконечности, что исключало необходимость в создающем лобовое сопротивление обтекателе турели. Несмотря на то, что ставший уже теперь привычным корабельный нос сохранен, корпус стал ниже и был лишен расширяющейся, отклоняющей брызги кромки, которая была характерна для более ранних конструкций. В задней части корпуса лодки позади второго редана был установлен небольшой водяной руль. Установленные у законцовок подкрыльевые поплавки имели новую обтекаемую конструкцию – простую сплющенную каплевидную форму с заключенными в обтекатель крепежными стойками.
В дополнение к системе, внедренной в конструкцию летающей лодки Swan, несущие плоскости бипланной коробки соединялись друг с другом стойками, образовывавшими ферму Уоррена. Хотя при данной схеме у верхнего крыла была значительная длина выступающих частей, она облегчала монтаж и техническое обслуживание. Аэродинамический профиль верхней крыла утолщался от оси симметрии самолета до места крепления межкрыльевых стоек и затем уменьшался в направлении законцовок, в то время как толщина нижнего крыла была постоянной по всему размаху. «Боевые марсы» с кольцевыми установками для размещения пулеметов примыкали к местам крепления межкрыльевых стоек с внутренней стороны крыла и находились непосредственно над топливными баками. Заливные горловины топливных баков были размещены внутри кожуха лобового стекла, установленного перед стрелковой позицией и предназначенного для нахождения та стрелка вне боя. Бипланное горизонтальное оперение было установлено на стойках над кормовой частью корпуса и соединялось с вертикальным оперением, состоявшим из четырех килей и четырех рулей направления.
Моторные рамы трех двигателей Napier Lion размещались на N-образных наклонных стойках, прикрепленных к нижнему крылу и частично закрытых аэродинамическими обтекателями, которые закрывали опоры и картер, но для облегчения охлаждения оставляли открытыми головки цилиндров. Под каждым двигателем располагались радиатор и масляный бак; радиатор и бак были заключены в нисходящую часть обтекателя двигателя, которая спереди имела регулируемые заслонки.
В дополнение к двум пулеметам, установленным в «боевых марсах», третий находился в оборонительной позиции в носовой оконечности корпуса. Бомбодержатели крепились под консолями нижнего крыла за пределами опор двигателей и могли удерживать подвешенные тандемно одну 500-фунтовую (227 кг) и одну 250-фунтовую (114 кг) бомба.
Также в проект была включена версия, разработанная для использования в качестве гражданского самолета для перевозки 20 пассажиров.
В какой-то момент в начале 1924 года, вероятно, еще до того, как были объявлены какие-либо конкурсы, Министерство авиации отозвало спецификацию, поскольку этот тип самолета, возможно, был сочтен слишком крупным для той роли, которую он должен был выполнять. После пересмотра эксплуатационных требований вскоре были разработаны новые спецификации на летающие лодки: одна на двухмоторную лодку меньших размеров, предназначенную для замены лодок Felixstowe, и на две другие, более крупные, двух- и трехмоторную. Требование использовать на любой из них «боевые марсы» было исключено, хотя испытания «боевых марсов» продолжались на тяжелом бомбардировщике Vickers Virginia и на летающей лодке Southampton.
Под новым руководством
В конце 1923 года между Хьюбертом Скотт-Пейном и Джеймсос Берд, разгорелся спор, который внезапно прекратился, когда Скотт-Пейн принял предложение продать свою долю в компании и уйти. Причина ссоры так и не была объяснена, поэтому мы можем только предполагать, что это могло быть: могло ли это быть связано с интересом Скотт-Пейна к развитию авиалиний? Возможно. Разница во мнениях относительно направления деятельности компании: гражданские самолеты или военные? Возможно. Так или иначе, все это остается предположениями. В связи с этим изменением в руководстве компании можно было ожидать заметного изменения в направлении деятельности, но этого не произошло. Очень странно.
Последняя из гоночных летающих лодок
Осенью 1924 года в Соединенных Штатах должны были состояться очередные гонки на кубок Шрейдера. После отсутствия интереса, проявленного британской авиационной промышленностью к гонкам 1923 года и последовавшей за этим легкой победы американских гидросамолетов Curtiss CR3, признаков энтузиазма в отношении гонок 1924 года было еще меньше.
Было очевидно, что без существенного финансирования со стороны правительства невозможно будет спроектировать, изготовить и довести до совершенства самолет, способный достойно конкурировать с командой, финансируемой военно-морским флотом США. Британские правительство с большой неохотой согласилось предоставить частичное финансирование, выпустив спецификацию 39/23 для компании Gloucestershire Aircraft Company, которая должна была оснастить поплавками свой гоночный самолет наземного базирования (Gloster II), в то время как спецификация 40/23 достались компании Supermarine, которая решила спроектировать совершенно новый самолет.
Не желая слишком далеко отходить от сферы деятельности компании и еще не будучи уверенным в том, что поплавковые гидросамолеты, такие как Curtiss CR3, являются лучшим вариантом для дальнейшего развития, Реджинальд Митчелл решил, что новый гоночный самолет должен стать еще одной летающей лодкой-бипланом. После обсуждения с компанией Rolls-Royce было решено, что самолет будет оснащен гоночным двигателем Rolls-Royce Condor VII. Двигатель должен был быть установлен внутри корпуса лодки и при помощи двух ортогональных зубчатых передач приводить во вращение толкающий винт, установленных на задней кромке верхнего крыла.
Проектирование гоночной летающей лодки, названной во внутрифирменной документации «одноместная летающая лодка с высокими летными характеристиками» (Single Seat High Performance Flying Boat), началось в конце 1923 года, и основные компоновочные чертежи были подготовлены к декабрю. Вскоре самолет получил название Sea Urchin. Корпус в целом соответствовал стандарту конструкции Линтона Хоупа, но с новшеством в виде изящного загнутого форштевня, который также разрабатывался для летающей лодки Southampton и который на гоночном самолете заканчивался встроенным в корпус килем.
Кабина пилота была расположена низко в носовой оконечности, а двигатель Condor был установлен непосредственно за кабиной. Моторная рама поддерживалась прочными шпангоутами корпуса, находившимися перед двигателем и позади него и образовывавшими моторный отсек самолета. От установленного валом назад двигателя ортогональная зубчатая передача приводила во вращение вертикальный вал, который соединялся со второй ортогональной зубчатой передачей, которая приводил в действие толкающий винт. Верхняя зубчатая передача и топливный бак были размещены в длинном рулеобразном обтекателе, расположенном в центроплане верхнего крыла. Несущие плоскости получили экстремальную полуторапланную форму, при этом нижнее крыло использовалось исключительно в качестве крепления подкрыльевых поплавков и межплоскостных стоек.
Верхнее крыло имело больший размах, и его длина хорды была более чем в два раза превышала длину хорды нижнего крыла. С корпусом верхнее крыло соединялось тремя стойками: задней полой стойкой, которая соединялась с крылом у его задней кромки и которая также служила для размещения вертикального приводного вала двигателя, и двух передних, установленных литерой «Л»; передние стойки были отклонены назад и соединялись с передним шпангоутом моторного отсека. Между собой крылья соединялись одиночными I-образными стойками, бипланная коробка была дополнительно усилена несущими расчалками, идущими от верхних частей I-образных стоек к переднему шпангоуту моторного отсека. Стабилизатор был установлен достаточно высоко над водой, на половине высоты киля. В принципе компоновка самолета выглядела разумной.
По мере более детального проектирования конструкции самолета возник ряд серьезных проблем, решить которые оказались оказалось чрезвычайно трудно. Тяжелый двигатель должен был быть установлен в корпусе между шпангоутами, а положение верхнего крыла определялось геометрией приводного вала и ортогональных зубчатых передач. Это, в свою очередь, определяло положение воздушного винта на задней кромке крыла. Расположение центра тяжести самолета и центра подъемной силы еще больше ограничивало конструкторов в выборе места размещения несущих поверхностей.
Окончательное положение верхнего крыла оказалось примерно на шесть дюймов (0,15 м) впереди их изначально запланированного местоположения. В идеале нижнее крыло должно было быть расположено ниже верхнего с небольшим смещением назад, но из соображений прочности конструкции передние лонжероны пришлось крепить к заднему шпангоуту моторного отсека, что потребовало смещения назад более чем на фут (0,3 м). Y-образные межкрыльевые стойки теперь были установлены под довольно острым углом, а подкрыльевые поплавки были смещены назад к первому редану в потенциально неустойчивое положение. В принципе, все эти проблемы можно было решить, но для этого потребовалось бы гораздо больше времени.
В 1923 году Реджинальд Митчелл на крыльях гоночных гидросамолетов Curtiss CR3 смог увидеть низкопрофильные гофрированные медные поверхностные радиаторы системы охлаждения двигателя. Эти водяные радиаторы повторяли контуры крыла и создавали очень небольшое лобовое сопротивление. Для гоночной летающей лодки Sea Urchin предназначался какой-то поверхностный радиатор, но к апрелю 1924 года у Митчелла возникли опасения относительно того, смогут ли вовремя изготовить пригодный для эксплуатации радиатор, и он за советом обратился к экспертам Королевского авиационного НИИ (Royal Aircraft Establishment – RAE) относительно альтернативных систем охлаждения с низким лобовым сопротивлением. Эксперты RAE предложили Митчеллу установить обычные сотовые трубчатые радиаторы полукруглой формы под верхним крылом и оснастить их регулируемыми заслонками.
В конце года была рассмотрена возможность использования этиленгликоля в качестве охлаждающей жидкости, но, возможно, это произошло уже после того, как проект гоночной летающей лодки был закрыт. Расчеты, включенные в отчет RAE, показывают, что для гонок мощность двигателя Condor была форсирована до 800 л.с.. Согласно расчетам компании Supermarine максимальная скорость летающей лодки Sea Urchin составляла 215 миль в час (346 км/ч) с постоянной скоростью на гоночной трассе 210 миль в час (338 км/ч). Также было высказано предположение, что у Rolls-Royce могли возникнуть трудности с проектированием небольших ортогональных зубчатых передач, необходимых для передачи 800 л.с. от двигателя на воздушный винт, хотя физически это было возможно.
Проблемы с агрегатами и связанные с этим задержки привели к тому, летающая лодка Sea Urchin была исключена из числа участников, а когда поплавковый гидросамолет Gloster II получил серьезные повреждения при посадке после испытательного полета, вся британская команда снялась с соревнований. Поскольку англичане должны были стать единственными конкурентами американцам, то Национальная ассоциация воздухоплавания США решила перенести соревнования на 1925 год, а не летать без конкурентов.
Эволюция летающей лодки Swan
Летающая лодка Swan совершила свой первый полет в марте 1924 года. Публично о каких-либо проблемах не сообщалось, через несколько дней самолет вернули на завод. Двигатели Rolls-Royce Eagle были заменены на более мощные Napier Lion, а шасси и механизмы складывания консолей крыльев были демонтированы. По-видимому, ничто не указывает на то, что летающая лодка Swan для взлета и посадки использовала колесное шасси. В этом обновленном виде самолет был испытан Экспериментальным центром морской авиации (Marine Aircraft Experimental Establishment – MAEE), Феликсстоу, где были получены положительные результаты.
В марте 1924 года компания Supermarine исследовала возможности переоборудования летающей лодки Swan в вооруженный самолет-разведчик. На чертежах проекта под центропланом нижнего крыла были установлены держатели для двух 500-фунтовых (227 кг) бомб, а на верхнем крыле у законцовок центроплана была добавлены «боевые марсы». Данная идея с карандашными правками на чертежах (автором правок был Митчелл?) просуществовала недолго, но показала первые шаги на пути к окончательному варианту конструкции летающей лодки Southampton.
Официальная группа сайта Альтернативная История ВКонтакте
Телеграмм канал Альтернативная История
Читайте также:
👉 Подписывайтесь на канал Альтернативная история ! Каждый день — много интересного из истории реальной и той которой не было! 😉